Dieta fotovoltaică în pași mici
Ochelari subțiri - Deși noile module de sticlă-sticlă utilizează doar geamuri cu grosimea de doi milimetri, ele pot rezista la mai multă solicitare decât modulele clasice cu o sticlă frontală de patru milimetri. Heiko Schwarzburger
Curbe impresionante: în laboratoarele de testare ale producătorului austriac de mașini Lisec, ochelarii se îndoaie ca filmele. Lisec este specializată în mașini pentru prelucrarea sticlei: întărire, șlefuire a muchiilor, găurire și transport automat al panoului. Testele de îndoire rulează cu ochelari cu grosimea de 0,9 și 1,8 milimetri.
Sunt destinate modulelor solare, pentru următoarea generație. Datorită unui proces de răcire brevetat în cuptorul de întărire, discurile subțiri de 1,8 milimetri pot rezista la o solicitare de îndoire de 160 Newtoni pe milimetru pătrat. Adăugarea la metrul pătrat se ridică la 500 de kilograme. Asta corespunde unui șapte oameni buni. Calitatea marginilor este extrem de importantă. Cele mai fine umflături - și face un clinchet!
Lisec propagă sticla ultra-subțire. Există motive importante pentru aceasta: sticla este grea și înghite ușoară. Cu cât geamul solar este mai subțire, cu atât este mai ușoară instalarea, cu atât mai multă lumină trece și cu cât puterea de ieșire a modulelor poate fi mai mare. Modul de a face sticlă deosebit de subțire și puternică este de fapt cunoscut de zeci de ani. Încă din 1962, producătorul american de sticlă Corning și-a prezentat Gorilla Glass, cu o grosime cuprinsă între jumătate de milimetru și doi milimetri, special dezvoltat pentru afișaje electronice. Si astazi? Aproximativ 95% din ochelarii din industria solară au o grosime de 3,2 milimetri.
O luptă a credinței se dezlănțuie în industria solară cu privire la modul și modul în care modulele ar putea slăbi. Lisec, de exemplu, se bazează pe ochelari întăriți sau întăriți. Centrosolar funcționează cu acest proces, la fel ca și Solarwatt. La Intersolar, cele două companii au prezentat noi module solare cu geamuri subțiri de doi milimetri, unul pe față și unul pe spatele laminatului.
Aceste ochelari sunt întărite termic. Pentru întărire, sticla este încălzită scurt peste temperatura de înmuiere la aproximativ 640 grade Celsius și apoi stinsă cu un duș cu aer. Ca urmare, se solidifică foarte repede la suprafață, miezul se răcește doar încet. Aceasta creează o preîncărcare.
Cu cât geamul este mai subțire, cu atât dușul cu aer trebuie să fie mai intens pentru a obține aceste efecte. Asta necesită mult mai multă energie. Gary Calabrese, șeful diviziei solare de la Corning, contestă acest lucru: „Sticla mai subțire poate fi încălzită și răcită mai repede. Pentru aceasta este necesară mai puțină energie, ceea ce înseamnă că costurile de producție sunt reduse. Ai nevoie de mai puțin nisip de cuarț, cu aproximativ o treime până la jumătate mai puțin. ”Corning experimentează ochelari cu o grosime de numai 0,7 până la 1,5 milimetri.
Dar este un drum lung de la laboratoarele de cercetare la producția de module. Pentru că nu toate sticlele sunt la fel. Sunt necesari între șapte și nouă milioane de metri pătrați de sticlă pe gigawatt de ieșire fotovoltaică. Sute de milioane de metri pătrați de sticlă structurată pentru module cristaline sunt combinate rapid în fiecare an. Modulele cu film subțire utilizează sticlă float, care este, de asemenea, de câteva zeci de milioane de metri pătrați în întreaga lume.
Mai puțin fier în sticla turnată
Sticlă structurată înseamnă sticlă turnată cu structuri fine absorbante de lumină rulate în suprafață, cum ar fi piramide mici. Ochelarii plutitori, pe de altă parte, au o suprafață foarte netedă. Ele sunt trase în căzi lungi plutitoare pe o baie de tablă, într-un proces nesfârșit. De obicei sunt concepute ca panouri din folie de sticlă sau ca laminate de sticlă. Modulele cu film subțire au, de obicei, și o placă de sticlă pe spate, deci sunt în mare parte panouri din sticlă dublă. Sticla turnată are un avantaj major față de sticla float: conține mai puțin fier, iar sticla este optic mai curată. Fierul face sticla verde și absoarbe o parte semnificativă a luminii înainte ca aceasta să poată pătrunde în semiconductor.
Marginea verde sclipitoare
Sticla float normală, ca cea utilizată la geamurile sau geamurile mașinii, are un luciu verzui pe margine. Conținutul de fier este de aproximativ 200 de miimi la mie (părți la milion: ppm). Pentru module solare sau colectoare solare, sticla poate avea un conținut maxim de fier de 100 ppm. Conținutul de fier din sticla flotată poate fi redus doar cu un efort mare. Raportul critic dintre fierul bivalent și cel trivalent poate fi greu influențat din cauza băii de tablă reducătoare și a construcției rezervoarelor de plutire. Acesta este motivul pentru care sticla float nu atinge proprietățile optice ridicate ale sticlei turnate: transmisia ridicată de 91,5%.
GMB Glasmanufaktur Brandenburg din Tschernitz din Niederlausitz, care aparține grupului Interfloat, este un important producător de sticlă turnată. Acolo se produce sticlă turnată cu un nivel scăzut de fier, cu mai puțin de 140 ppm oxid de fier. Până la 300 de tone de sticlă solară pot fi turnate și laminate în fiecare zi. Adică aproximativ zece milioane de metri pătrați pe an. Grosimile sticlei sunt cuprinse între doi și șase milimetri. Structurile ochelarilor sunt mate (mătase), în formă de piramidă (con) sau texturate aproximativ (astra).
Transmisia decide
Transmisia, permeabilitatea pentru lumina soarelui, este un criteriu decisiv atunci când vorbim despre sticla solară. Topul sticlei flotante din Germania este noua fabrică din Osterweddingen, lângă Magdeburg, unde a fost lansată acum trei ani prima campanie „cu conținut scăzut de fier”. Scheuten și Interpane au construit acolo o linie plutitoare special pentru sticla solară. Scheuten este un producător de sticlă de dimensiuni medii din Olanda, Interpane este specializat în rafinamentul ochelarilor. În octombrie 2012, Interpane a făcut echipă cu gigantul din sticlă float AGC Glass Europe.
Flotorul solar din Saxonia-Anhalt conține doar 85 ppm oxid de fier. Transmisia sa de lumină atinge 90,5 la sută (grosimea sticlei: patru milimetri) sau 91,2 la sută (3,2 milimetri). „Conținutul foarte scăzut de fier face ca sticla solară simplă să fie o componentă de înaltă calitate”, spune Ruud Geerlings, directorul sticlei de bază la Scheuten. "Fabrica noastră integrează tăierea, prelucrarea muchiilor, găurirea, întărirea și acoperirea."
În principiu, F-Solar din Osterweddingen folosește sticlă float, ceea ce în mod normal poate face doar sticla turnată. Transmisia de lumină a sticlei structurate este încă clar în față, la 91,5%. Limita teoretică pentru ambele ochelari este de 92%. Acest lucru are legătură cu reflexia inevitabilă la interfața dintre sticlă și aer, care respinge patru la sută din lumină - pe ambele părți ale sticlei. Pierderea optică de opt la sută datorată reflexiei.
La Intersolar din München, F-Solar a raportat că a început producția în serie a sticlei solare cu doi milimetri subțiri, cu conținut scăzut de oxid de fier. A fost solicitată aprobarea autorității generale pentru construcții. Ochelarii sunt parțial întăriți și echipați cu un strat antireflex foarte robust. Cu o rezistență la întindere la îndoire de 120 Newtoni pe milimetru pătrat, geamul solar subțire parțial întărit depășește chiar cerințele pentru sticla de patru milimetri.
Chiar și doi milimetri pentru sticlă float
Ochelarii mai subțiri prezintă unele probleme. Pentru a face sticlă normală, aveți nevoie de 13 până la 14 megajuli de energie pe kilogram. Topirea nisipului de cuarț și a ingredientelor sale consumă multă energie, deoarece sunt necesare temperaturi foarte ridicate pentru a descompune mineralele, în jur de 1.600 de grade Celsius. Dacă aceste ochelari sunt întăriți, necesarul de energie crește la 16-17 megajuli pe kilogram. Sticla cu conținut scăzut de fier necesită aproximativ 15 megajuli pe kilogram pentru a fi produsă; trebuie să fie mai fierbinte în topitură. Cu duritate este de până la 18 megajouli. Asta înseamnă: ochelarii mai subțiri și întăriți sunt mai scumpi.
În plus, la temperare apar ondulații fine, geamul nu mai este absolut plat. „Dacă doriți să utilizați ochelari întăriți pentru module cu film subțire, acestea trebuie să fie absolut plate”, spune Tobias Plessing. Când linia de sticlă a început în Osterweddingen, el conducea afacerea. Din martie este profesor la universitatea din Hof din Franconia Superioară. „În caz contrar, vor exista probleme cu depunerea pe suprafețe mari a straturilor de semiconductori subțiri de napolitane. În cuptorul nostru de întărire obținem o omogenitate mult mai bună a temperaturilor. "
Mai multă lumină prin acoperirile antireflex
Cuptorul are 40 de metri lungime și are câteva sute de duze încorporate în el pentru a sufla aer fierbinte peste geamuri. Zona de răcire efectivă are o lungime de doar un metru. În Osterweddingen, cuptorul de întărire și prelucrarea mecanică sunt situate direct în spatele liniei de plutire. Ca urmare, sticla nu se mișcă prin prea multe mâini și riscul de spargere a sticlei este redus.
Stratul antireflexiv este aplicat într-o cameră de vid. F-Solar specifică transmisia de energie a ochelarilor ca 94%. Centrosolar a fost primul producător de module care și-a rafinat panourile cu acoperiri antireflex încă din 2001. Paharele sunt acoperite cu dioxid de siliciu poros pe una sau pe ambele părți, umed-chimic într-o baie de imersie. Stratul antireflexiv unilateral are o grosime de doar 120 nanometri și poate fi aplicat pe sticlă netedă și structurată. Aveți nevoie de o anumită porozitate și grosime a stratului, cel puțin un sfert din lungimea de undă, pentru a obține efectele dorite. Centrosolar avea propria filială pentru producția de ochelari solari.
Ca parte a realinierii, Centrosolar Glas a fost vândută către Ducatt în Belgia în luna mai. Compania continuă să lucreze ca furnizor de sticlă pentru Centrosolar.
Înapoi la stratul antireflex: are o grosime de aproximativ 100 nanometri. Sticla float are un avantaj față de sticla turnată: conține mai puține defecte de sticlă și este mai rigidă la margini. Acesta este motivul pentru care sticla float cu o grosime de 3,2 milimetri are o rezistență comparabilă cu cea a sticlei turnate de patru milimetri. Și deoarece grosimea ochelarilor flotați este mai omogenă, acestea sunt mai potrivite și pentru întărire, întărire și acoperiri antireflexive.
Dosar tematic
Pentru arhitecți: construcție solară
În special pentru arhitecți, oferim pe Internet sub elementul de meniu Dosare și subiecte abundența articolelor și rapoartelor noastre de specialitate. Acolo veți găsi, de asemenea, descărcări exclusive și gratuite de la partenerii noștri. Accesul se face printr-o mască de intrare specială.
Centrosolar
Garanție semnificativ mai lungă
Modulele solare cu panouri de sticlă în față și în spate au o durată de viață aproape nelimitată. Acesta este rezultatul unui test pe termen lung în camera climatică, în care Centrosolar a comparat modulele din folie de sticlă cu modulele dintr-un compozit de sticlă. Cu modulele convenționale, performanța a scăzut după cel mult 30 de ani, deoarece filmul a fost distrus. Pe de altă parte, modulele de sticlă-sticlă au rămas intacte timp de 40 de ani simulate. Au rezistat la temperaturi extreme, niveluri ridicate de umiditate și umiditate fără deteriorări. Centrosolar intenționează acum să efectueze teste suplimentare pentru a determina când influențele de mediu devin vizibile în modulele de sticlă-sticlă.
Pe baza rezultatelor testului, Centrosolar oferă o garanție de 30 de ani pentru 87% din puterea nominală a modulelor din sticlă-sticlă din seria S-Class Vision. Garanția produsului de 20 de ani este de două ori mai mare decât cea a modulelor de film din sticlă comparabile. În ceea ce privește durata de viață mai lungă, modulele din sticlă-sticlă oferă un randament cu 25% mai mare decât modulele standard. Modulele pot fi încărcate până la 6.600 Pascal.
Centrosolar a extins seria Vision S-Class după startul de la Intersolar și oferă acum patru module într-un compozit de sticlă. Tehnologia sticlei de a doua generație este utilizată în noile module. Geamurile din față și din spate au o grosime de doar doi milimetri. Acest lucru face modulele mai ușoare decât modulele de sticlă-sticlă anterioare. În funcție de versiune, modulele S-Class Vision sunt echipate cu un cadru negru sau argintiu și sticlă spate transparentă sau neagră. Puterea este cuprinsă între 235 și 265 de wați. Există module pentru instalare pe acoperiș sau pe acoperiș. Poate fi instalat vertical sau orizontal.